El papel del hierro en la queratitis bacteriana.

(Crédito de la imagen: AdobeStock/Dr_Microbe)

La ferroptosis es una forma de muerte celular que depende de la presencia de hierro en las células. Investigadores chinos, dirigidos por el primer autor, Dr. Qiankun Chen, informaron recientemente haber identificado que la ferroptosis «desempeña un papel crucial en la patogénesis de la queratitis bacteriana», y la inhibición de la ferroptosis es prometedora para reducir la inflamación y las cicatrices corneales y mejorar el pronóstico de la enfermedad.¹

Chen es del Instituto de Oftalmología de Beijing, Centro Oftalmológico Tongren de Beijing, Hospital Tongren de Beijing, Universidad Médica Capital, Laboratorio Clave de Oftalmología y Ciencias Visuales de Beijing, Beijing, China.

La queratitis bacteriana es una infección que amenaza la visión y que puede provocar una inflamación grave y cicatrización de la córnea y provocar pérdida de la visión.

«Las características bioquímicas de la ferroptosis incluyen la acumulación de hierro, que incluye formas ferrosas (Fe2+) y férricas (Fe3+), y la peroxidación lipídica, que conduce a la generación de especies reactivas de oxígeno (ROS) que inducen la muerte celular», explicaron Chen y sus colegas. Con un componente inflamatorio.²

En su estudio, el equipo de investigación se propuso evaluar la expresión de genes relacionados con el hierro mediante análisis de transcriptomas en córneas humanas con queratitis bacteriana (Pseudomonas aeruginosa) y córneas de donantes naturales.

A continuación, modelos de ratón. P. aeruginosa Se han validado la queratitis y las células madre del estroma corneal. Los ratones fueron tratados con levofloxacina (LEV) o levofloxacina más ferrostatina-1 (LEV+Fer-1). Las células madre del estroma corneal se trataron con lipopolisacárido (LPS) o LPS junto con Fer-1. Se realizaron una reacción en cadena de la polimerasa con transcriptasa inversa, inmunotinción y transferencia Western para evaluar el ARN de ratón en busca de citoquinas antiinflamatorias, α-actina del músculo liso (α-SMA) y reguladores de unión al hierro. Los autores narraron que se midieron el hierro y las especies reactivas de oxígeno (ROS).

«El análisis del transcriptoma reveló alteraciones significativas en genes relacionados con el hierro en córneas humanas con queratitis bacteriana», informaron los autores.

Los modelos de ratón tratados con LEV+Fer-1 mostraron una disminución de las citocinas inflamatorias, una disminución de las cicatrices corneales y de la expresión de α-SMA, y una disminución de Fe3+ en comparación con los grupos BK y LEV. El grupo LEV+Fer-1 tenía glutatión peroxidasa 4 (GPX4), un regulador de la ferroptosis, y miembro 11 de la familia 7 de transportadores de solutos (SLC7A11), un transportador de aminoácidos que apoya la síntesis de glutatión, significativamente más alto, en contraste con los grupos BK y LEV. . . In vitro, Fer-1 restableció los cambios en ROS, Fe2+, GPX4 y SLC7A11 inducidos por LPS en células madre del estroma corneal.

«La esclerosis salvaje desempeña un papel crucial en la patogénesis de la BK», informaron Chen y sus colegas. Al inhibir la ferroptosis, creen que se puede reducir la inflamación y la cicatrización de la córnea y, en última instancia, se puede mejorar el pronóstico de la queratitis bacteriana.

Los investigadores también señalaron que los hallazgos proporcionan «un objetivo potencial para estrategias terapéuticas innovadoras para la queratitis bacteriana, que tiene un enorme potencial para transformar el tratamiento de la infección».

Referencias:

1. Chen Q, Wang L, Wei Y, et al. Ferroptosis como posible diana terapéutica para reducir la inflamación y la cicatrización corneal en la queratitis bacteriana. Invierta en Ophthalmol Vis Sci. 2024;65:29. doi:https://doi.org/10.1167/iovs.65.2.29

2. Tang D, Chen X, Kang R, Kroemer G. Ferroptosis: mecanismos moleculares e implicaciones para la salud. Resolución celular. 2021; 31:107-125.